[发明专利]一种连铸用高可靠免预热长水口及其制作方法

说明书

本发明提供了一种连铸用免预热长水口及其制作方法，具体包括以下步骤：将环状三维丝网结构的可烧蚀材料网套裹在长水口钢模模芯上，再将外胶套模与模芯组合，将长水口粉料加入胶套模中进行填充，然后将模具封口，进压机压制，最后经后道高温烧制工序处理，得到成品连铸用免预热长水口。本发明利用特有的原料与制备工艺相结合，使长水口内腔壁形成了一种具有环形三维丝网的多孔结构层。该结构能为长水口提供良好的热传递屏障，因而具有优良的抗热震性能，同时该材料与本体材料一致又兼具了良好的抗冲刷性能，从而提高长水口应用可靠性，为多炉连浇提供了保障。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种连铸用高可靠免预热长水口及其制作方法。

背景技术

长水口是连铸过程中起导流、防止钢水二次氧化与飞溅作用的重要功能部件之一，负责钢水从钢包到中间包的保护输送，避免钢水的二次氧化，能够将钢水平稳地输送到中间包中。目前免预热长水口采用的内衬体为石英或氧化铝。其中，免预热长水口中的石英内衬体能够缓解热应力作用，实现免预热高抗热震性能。该类免预热长水口在实际生产中需要经过两步法制备而成，首先预成型内衬体，然后将内衬体套入钢模中，填入主体粉料进行二次压制，实现两个压制步骤。在实际使用时，由于石英内衬体抗冲刷力弱，抗腐蚀能力差，多半在1炉左右的时间被快速冲刷侵蚀殆尽，易带来长水口内腔扩径问题或偏扩径问题，从而导致产品寿命减断或出现异常蚀损穿孔等故障。

采用氧化铝空心球作为内衬体制备的免预热长水口能够利用空心隔热，衰减热传递，缓解热应力，实现免预热高抗热震性能。该免预热长水口也是需要两步法加工而成，其内腔抗冲刷性能良好，但抗热震性能较石英内衬体免预热长水口略差，且对部分钢种或冶炼工艺适应性不足。

采用一步法压制的免预热长水口是在烧制过程通过碳氧反应机理，在长水口内腔通入空气，形成一种具有酥松多孔结构的，厚度为3-5mm的氧化脱碳层，从而实现空隙衰减热传递，提供抗热震性能的效果。该方案产品在实际生产时，需要氧化气氛烧制，烧制前需对毛坯外层施釉，并要求严格的氧化气氛和通入空气的时机和数量，方可形成均匀一致的多孔疏松层。该类免预热长水口对实施工艺要求高，且极容易出现批量报废或者脱碳疏松层不均匀的问题，进而使制品抗热震性失效。

发明内容

本发明提供了一种连铸用免预热长水口及其制作方法，主要目的在于通过一步法成型，在提高产品生产效率的基础上，保证工艺技术的可控性，使得到的成品免预热长水口具有高抗热震性能。本发明所述连铸用免预热长水口包括水口本体，所述本体内壁设置有三维多孔层的丝网。

进一步地，所述丝网三维多孔层厚度为5-10mm。

进一步地，所述丝网为环形丝网编织结构。

进一步地，所述水口本体包括以下重量份数的原料：石墨20-25份、板状刚玉50-55份、金属硅2-3份、氧化铝空心球10-20份、酚醛树脂结合剂7-8份。

进一步地，所述三维多孔层的材料组成与所述水口本体材料一致。

进一步地，所述丝网的材料组成与所述水口本体材料一致。

本发明还提供了所述连铸用免预热长水口的制作方法，包括以下步骤：

(1)将三维多孔层丝网套裹在长水口钢模模芯上；

(2)将外胶套模与模芯组合，然后将长水口粉料加入胶套模中进行填充；

(3)粉料填充完毕后，将模具封口后进入压机中进行压制；

(4)取出压制后的材料进行高温烧制，即得到成品连铸用免预热长水口。

进一步地，步骤(3)所述的压制压力为30-40MPa，保压时间为10-30s。

进一步地，步骤(4)所述的烧制温度为900-1000℃，烧制时间为6-10h。